盐工电能质量题型答案

1、- Page 1- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 第1 章 电能质量的基本概念 一名词解释 1.电压暂降 答：电压暂降是指由于系统的故障或干扰，造成用户电压下降到额定电压的 10%90%，并持续0.5 周波1min ，然后又恢复到正常水平的现象，此期间内系 统频率仍为标称值。 2. 电压暂升 答：电压暂升是指由于系统故障或干扰，造成用户电压上升到 1.11.8 倍额定电 压，并持续 0.5 周波1min ，然后又恢复到正常水平的现象，此期间内系统频率 仍为标称值。 3. 电压中断 答：电压中断是指由于供电系统发生故障，供电线路遭受雷击、对地闪络，或是 系

2、统线路遭受外力破坏致使保护动作等造成用户在0.5 周波1min 时间内一相或 多相失去电压低于0.1 （p.u .） 。 4.过电压 答：过电压是指相对地电压峰值超过 Um 或相间电压峰值超过 的电压， Um 为系统最高运行电压。 5.欠电压 答：欠电压是指电压幅值低于额定电压，并持续时间大于 1min，欠电压的幅值 电压范围为0.10.9 （p.u .）。 6.持续中断 答：持续中断是指一相或多相电压瞬时跌落至 0 ，并持续时间超过 1min 的电压 变动现象。 7.谐波 答：谐波是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。 8.间谐波 答：间谐波是指非工频频率整数倍的谐波，往

3、往由较大的电压波动或冲击性非线 性负荷所引起。 1 - Page 2- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 9. 电压切痕 答：电压切痕是指一种持续时间小于0.5 周波的周期性电压扰动。 10.电压偏差 答： 11.电压合格率 答： 12.电压波动 答：电压波动指电压幅值一定范围内有规则地变动时，电压变动或工频电压包络 线内的周期性变化，或电压幅值不超过0.91.1 （p.u .）的一系列随机变化。 13.电压波动值 答：电压波动值指电压方均根最大值与最小值之差相对额定电压的百分比。 14.三相电压不平衡度 答：三相电压不平衡度指三相系统中三相电压不平衡程度，

4、用电压或电流负序分 量与正序分量的均方根百分比表示。 二 简答题 2 - Page 3- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 1.按照持续时间的长短，短时电压变动可分为几种？它们的持续时间分别为多 长？ 持续时间 中断 0.530 周波 瞬时 跌落 0.530 周波 升高 0.530 周波 中断 30 周波3s 暂时 跌落 30 周波3s 短时电压变动 升高 30 周波3s 中断 3s1min 短时 跌落 3s1min 升高 3s1min 2.按照电压值的变化情况，瞬时电压变动可分为几种？它们的电压幅值分别为多 大？ 答：瞬时电压变动可分为三种：中断（电压幅值

5、0.1 （p.u .) ）、跌落（电压幅值 为0.10.9 （p.u. ）、升高（电压幅值为1.11.8 （p.u .）。 3.按电压值的变化情况，长期电压变动可分为几种？它们的电压幅值分别为多 大？ 答： 电压幅值 持续中断 0.1 （p.u. ） 欠电压 0.80.9 （p.u. ） 长期电压变动 过电压 1.11.2 （p.u. ） 3 - Page 4- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 4.GB12325-1990 中对电能质量供电电压的允许偏差是如何规定的？ 答：（1）35kV 及以上，正负偏差绝对值之和不超过 10%； （2 ）10kV 及以上

6、三相供电为7%； （3 ）220V 单相供电为+7%，-10%。 5.GB/T15945-1995 对电能质量的频率允许偏差是如何规定的？ 答：（1）正常允许偏差0.2Hz，根据系统容量（界限为 3000MW ）可以放宽到 0.5Hz； （2 ）用户冲击引起的频率变动一般不得超过0.2Hz 。 6.GB/T14549-1993 对电能质量的公用电网谐波允许偏差是如何规定的？ 答： 各级电网谐波电压限值（% ） 电压（kV ） THD 奇次 偶次 0.38 5 4.0 2.0 6.10 4 3.2 1.6 35.66 3 2.4 1.2 110 2 1.6 0.8 注：1.220kV 电网参照1

7、10kV 执行； 2.THD 为总谐波畸变。 7.GB/T15543-1995 对电能质量的三相电压的允许不平衡度是如何规定的？ 答：GB/T15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度规定，电力公共连接 点正常对电压不平衡度允许值为 2%，短时不平衡度不超过 4%，其中短时允许 值是指任何时刻均不能超过的限时值，以保证继电保护和自动装置正确动作，对 接入公共连接点的每个用户，规定其引起该点正常电压不平衡度允许值一般为 1.3%。 4 - Page 5- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 第2 章 电力系统电压偏差 一名词解释 1.中枢点 答：中枢点是

8、指电力系统中可以反映系统的电压水平的主要发电厂和变电站的母 线，很多负荷都由这些母线供电。 二 简答题 1.电压偏小对异步电动机的转矩、转速、定子电流、有功损耗、无功损耗分别造 成什么样的影响？ 答：异步电动机的最大转矩和启动转矩与其定子绕组电压的平方成正比，故电压 偏小会造成转矩减小。 转差率与实际电压的平方成反比，电压偏小会造成转差率增大，转速下降。 一般来说，异步电动机端电压降低，使得转差率降低，转差增大，转子电流 增大，从而定子电流会增大。 异步电动机的损耗与电机的参数 R 、R 、R 等有关系，也与电机的负荷率 1 2 m 有关系。当负荷率比较高时，机端电压下降引起电流增大，在定子绕

9、组和转子中 的损耗加大，电机总的损耗增大，但当负荷率比较低时，电压降低引起的励磁损 耗下降的因素超过了电流增大造成的定子绕组和转子损耗加大的因素，电机总的 损耗会降低。 异步电动机的无功功率电压特性在极端电压大于某一临界值时，无功功率将 随电压的降低而减小，但电压低于临界值时，电压降低反而会使无功功率增加。 2.变压器的损耗主要指哪两部分？ 答：变压器损耗主要包括空载损耗P0 和短路损耗Pk 。 3. 电压升高时，变压器的铁心损耗和绕组损耗分别如何变化？ 答：变压器电压升高，磁感应强度 B 增大，铁芯损耗增大，在传输同样功率的 条件下，变压器电压升高，会使变压器绕组的电流减小，绕组损耗减小，损

10、耗大 小与通过变压器的电流的平方成正比。 4.超高压电网中，如何减小输电线路的电压损耗？为什么？ 答：输电线路的电压损耗由两部分组成，即 在超高压电网中，由于输电线路的导线截面较大，X 定大于 R ，所以功率 5 - Page 6- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 Q2 对电压损耗的影响很大，而有功功率 P2 对电压损耗的影响要小得多，所以， 要减小输电线路的的电压损耗，可以采取以下方式：串联电容器Q ，使Q 减 2 2 小；改善工艺技术，并联阻抗X，使X 减小。 5.中枢点电压调整的方法有哪几个？分别应用于什么样的场合下？ 答：中枢点电压调整有三种方法：

11、逆调压、恒调压（常调压）、顺调压。 其应用场合如下： 逆调压： 如果中枢点供电至各负荷点的线路较长，各负荷的变化规律大致相同，而负 荷变动比较大，则在高峰负荷时适当提高中枢点的电压以补偿线路上增大的电压 损耗；在低谷负荷时，供电线路电压损耗比较小，中枢点电压适当降低，以防止 负荷点的电压过高。 顺调压： 对供电线路不长，负荷变动不大的中枢点，可以采用顺调压。 恒调压： 在无功调整手段不足时，负荷变动甚小，线路电压损耗小时或用户处于允许 电压偏移较大的农业电网时，可以采用，一般应避免采用。 6.利用变压器调压有几种方法？哪几种？ 答：利用变压器调压有3 种方式： 利用变压器分接头调压； 利用有载

12、调压变压器调压； 利用加压调压变压器调压。 7.无功功率最优分布依据的原则是什么？ 答：网损等微增率准则。 U 1.1 8.作出异步电动机的无功功率电压静态特性， 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 并分析之。 1 0.9 答：右图为异步电动机的无功功率电压静态特 0.8 性曲线。 2 Q 异步电动机占电网负荷的很大部分，而且是 0.7 电网中重要的无功负荷。由图可见，在额定工作 3 0.6 点附近，异步电动机吸收的无功功率随端电压的 0.5 降低而明显下降，这是因为励磁电抗的无功功率 6 - Page 7- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 消耗占主要

13、部分。但当电压下降到一定程度时，电压的下降不使异步机吸收的无 功功率下降，反而使其有所增加，因为此时漏电抗的无功功率消耗占了主要部分， 而磁路已经不饱和，励磁电抗上无功功率损耗的降低已没有以前显著。另外，无 功功率的电压特性和异步电动机的负荷率有很大关系，负荷率高时，漏抗中的无 功功率损耗在电动机总的无功功率中占得比例要高一些。 第3 章 电力系统频率偏差 1.当电力系统的负荷增大时，通过功频静态特性曲线，在有、无二次调频两种情 况下，分析系统是如何达到新的有功平衡的，并指出频率的变化。 答： 只有一次调频时： 在这种情况下，负荷和发电机组的 P PG (f) P D (f) 静态特性曲线如图

14、1 所示。在原始运行 PD 状态下，负荷的功率特性为 PD （f）它 P2 PD (f) B PD0 同发电机组静特性的交点 A 确定了系 P1 A 统的频率为f ，发电机组的功率（也就 PG 1 是负荷功率）为P ，此时，在频率为f 1 1 时达到了发电机组有功输出与系统的 有功需求之间的平衡。 0 f2 f1 f 假定系统的负荷增加了PD0 ，其特 图1 电力系统功率频率 性曲线变为 P （f ）。发电机组仍是原 静态特性 D 来的特性。那么新的稳态运行点将由 P （f ）和发电机组的静态特性的交点 B D 决定，与此相应的系统频率为f ，频率的变化量为f=f -f 0，发电机组的功率 2

15、 2 1 输出增量P =-K f，由于负荷的功率调节效应所产生的负荷功率变化为 G G P =K f ，当频率下降时，P 是负的，故负荷功率的实际增量为 D D D P + P = P +K f ，它应同发电机组的的功率增量相平衡，即 D0 D D0 D P +P =P （1）或P =P -P =- (K+K ) f=-Kf （2）。（2）式说明， D0 D G D0 G D G D 系统负荷增加时，在发电机组功频特性和负荷本身的调节效应的共同作用下又达 到了新的功率平衡。即：一方面，负荷增加，频率下降，发电机按有差调解特性 增加输出；另一方面负荷实际取用的功率也因频率的下降而有所减小。 7

16、- Page 8- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 同时存在一、二次调频时： 如图2 所示，假定系统中只有一台发电机组向负荷供电，原始运行点为两条 特性曲线P （f）和P （f ）的交点A ，系统的频率为f 。系统的负荷增加P G D 1 D0 后，在还未进行二次调整时，运行点将移到B 点，系统的频率便下降到f 。在同 2 步器的作用下，机组的静态特性上移为P （f），运行点也随之转移到点B。此 G 时系统的频率为f ，频率的偏移值为f=f-f 。由图可见，系统负荷的初始增 2 2 1 量P 由三部分组成P =P -K f-K f （3），（3）式中，P

17、是由二次 D0 D0 G G D G 调整而得到的发电机组的功率增量（途中 ）；-K f 是由一次调整而得到的发 G 电机组的功率增量（途中 ）；-K f 是由负荷本身的调节效应所得到的功率增 D 量（途中 ）。（3）式就是有二次调整时的 P G (f) 功率平衡方程。该式也可改写成 P PG (f) P D (f) C P -P =- （K +K ）f=-Kf （4）， D0 G G D B B 或 E PD0 （5） PD (f) 由上式可见，进行频率的二次调整并不 A 能改变系统的单位调节功率K 的数值。但是 0 f f2f 2 f1 由于二次调整增加了发电机的出力，在同样 图2 频率的

18、二次调整 的频率偏移下，系统能承受的负荷变化量增 加了，或者说，在相同的负荷变化量下，系统的频率偏移减小了。由途中的虚线 可见，当二次调整所得到了发电机组功率增量能完全抵偿负荷的初始增量，即 P -P =0 时，频率将维持不变（即f=0），这样就实现了无差调节。而当二次 D0 G 调整所得到的发电机组功率功率增量不能满足负荷变化的需要时，不足的部分须 由系统的调节效应所产生的功率增量来补偿，因此系统的频率就不能回复到原来 的数值。 8 - Page 9- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 第4 章 电力系统谐波 一名词解释 1.电压正弦波形畸变率 答：各次谐

19、波有效值的平方和的平方根值与其基波有效值的百分比，称为正弦波 形畸变率。电压正弦波畸变率 U2 n THD n 2 100% u U 1 2. 电流正弦波畸变率 答： U2 n THD n 2 100% i I 1 3.n 次谐波含量 I 答：n 次谐波含量为 n 100% I 1 4.相数倍增法 答：用两个整流桥组成的换流器分别接在有相位移30 的三相电路上，组成12 脉冲的换流器可以消除 5、7 、17、19、29 、31 次谐波。这样总的谐波量就由 6 脉冲换流器时的0.246I 降到0.117 I 。如果用24 脉冲换流器，则谐波成分将为 1 1 0.053 I ，这就是相数倍增法。

20、1 二简答题 1. 当电力系统中存在高次谐波时，如何用各高次谐波电压有效值表示此非正弦 电压的有效值？其视在功率、有功功率、无功功率之间有什么样的关系？ 答: （1）非正弦周期电压有效值等于其各次谐波电压有效值的平方和的平方根值， 即 M U U 2 +U 2 +U 2 +LU 2 U 2 1 2 3 M n n 1 9 - Page 10- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 （2 ）S 2 P 2 +Qf2 +D 2 其中 2 2 2 2 ( ) 2 2 D U I +U I -2U I U I cos j -j + U I m n n m m m n n

21、 m n m n mn mn 2. 电力系统中的谐波源有哪些？ 答：发电机和电动机；变压器或电抗器；电弧的非线性伏安特性形成的高次谐波； 整流和换流装置；电力机车；家用电器。 3. 电力系统中抑制谐波的措施有哪些？并逐一简单分析。 答： （1）减少谐波源的谐波含量：增加晶闸管变流装置脉冲数、改变供电系统运行 方式、减少发电机产生的谐波、采用短距极靴Y 接法； （2 ）在电容器回路中串接电抗器：造成一个对n 次谐波串联谐振的回路； （3 ）安装交流滤波器：在谐波源设备已确定的情况下，防止谐波电流进入电网； （4 ）采用有源滤波器：组成一个对某次谐波为低阻抗的谐振回路，来吸收负荷 所产生的高次谐波

22、电流； （5 ）采用相数倍增法清除谐波； （4 ）其他方法： 加大供电系统容量； 选择合理的供电电压； 选择系统与变压器的连接方式，以便把3 的倍数次谐波的产生减至最小。 4. 如何减少发电机产生的谐波？ 答： （1）改善磁极的极靴外形（对凸极机）或励磁绕组的分布范围（对隐极机），使 磁极磁场的分布尽可能接近正弦波形； （2 ）采用Y 接法方式消除线电动势中的3 的倍数次谐波； （3 ）采用短距绕组削弱高次谐波电动势； （4 ）采用分布绕组削弱高次谐波电动势。 5. 谐波对并联电容器的主要影响有哪些？ 答：谐波过负荷；电容器的附加损耗和介质老化。 6. 电力电容器的过载能力由什么决定？ 答：电

23、容器的耐热和耐压水平，还应尽可能不让其在过高的电压和电流下运行。 10 - Page 11- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 7. 并联电容器对谐波电流有什么作用？ 答：放大作用。 8.交流滤波器的安装地点有什么要求？ 答：靠近电源处安装。 第5 章 电压波动和闪变 一填空 1.对照度波动影响最大的是频率为（8.8 ）Hz 的调幅波。 2.人眼对闪变敏感的频率范围是（612 ）Hz 。 3.IEC 推荐Pst= （1）作为低压供电的闪变限值。 4. 电源引起的电压闪变主要是由（风力发电机）引起的。 5.并联电容器补偿是为了改变电网（无功）功率的分布。 6.

24、 串联电容器补偿是为了改变电网的（线路参数）。 7.减少配电变压器阻抗的唯一方法是（变压器并联运行）。 8.在电弧炉中常用的抑制电压波动的措施是（附加电抗器的高阻抗电弧炉）。 9.中低压电网中，（动态电压恢复器）可抑制有功功率的快速变动带来的电压闪 变。 二简答题 1.电压波动和闪变有哪些危害？ 答： （1）照明灯光闪烁引起人的视觉不适和疲劳，进而影响视力。试验测得，当电 源电压变化 1%时，稳态时白炽灯可见光变化为3.2%3.8% （因灯泡种类不同而 有所变化）；各种荧光灯可见输出的变化范围为0.8%1.8% （2 ）电视机画面亮度变化，图像垂直和水平摆动，从而刺激人们的眼睛和大脑； （3

25、）电动机转速不均匀，不仅危害电机电器正常运行及寿命，而且影响产品质 量； （4 ）电子仪器、电子计算机、自动控制设备等工作不正常； （5 ）影响对电压波动较敏感的工艺或实验结果，如实验时示波器波形跳动，大 功率稳流管的电流不稳定，导致实验无法进行。 2. 电压波动产生的原因有哪些？ 答： （1）大型电动机起动时引起的电压波动 11 - Page 12- 电能质量概论考试题库 编辑：B 电气081 班“一帮一”学习型互助组 （2 ）带冲击负荷的电动机引起的电压波动 （3 ）反复短时工作制负载引起的电压波动 （4 ）大型电弧炼钢炉运行时造成大的电压波动和闪变 （5 ）供电系统短路电流引起的电压波动

26、 3. 电压闪变产生的原因有哪些？ 答： （1）电源引起电力系统电压闪变 （2 ）负载切换、电动机起动引起电压闪变 （3 ）冲击性负荷投入电网运行引起的电压闪变 4.大型电动机起动时为什么能引起电压的波动？ 答：工厂供电系统中广泛采用鼠笼型感应电动机和异步启动的同步电动机，它们 的起动电流可达到额定电流的46 倍（3000r/min 的感应电动机可能达到其额定 电流的911 倍）。一方面，起动和电网恢复电压时的自起动电流流经网路及变压 器，在各个元件上引起附加的电压损失，使该供电系统和母线都产生快捷、短时 的电压波动。另一方面，起动电流不仅数值很大，且有很低的滞后功率因数，将 造成更大的电压波动。 5.适用于大型负荷波动的补偿方式有哪些？ 答： 1）串联补偿方式：串联电容器；串联电感互抗器 2 ）并联补偿方式：同步调相机；静止无功补偿装置；静止无功电源 第6 章 电力系统三相不平衡 1.电力系统中的三相电压不平衡主要是由哪些原因引起的？ 答：事故性不平衡：三相系统中某一相（或两相）出现故障所致，例如一相或两 相断线，或者单相接地故障等。 正常性不平衡：系统三相元件或负荷不对称引起的。 2.三相电压或电流的不平衡对电力系统及其用户会造成哪些危害？ 答： （1）引起旋转电机的附加发热和振动，危及其安全运